[发明专利]用于去除聚合物和清洁工件的活性自由基处理

说明书

技术领域

本发明实施例涉及用于去除聚合物和清洁工件的活性自由基处理。

背景技术

在制造集成电路(IC)中，执行半导体制造工艺的多步骤序列以逐渐在半导体工件上形成电子电路。半导体制造工艺可包含，例如，离子注入、等离子体蚀刻和聚合物清洁。聚合物清洁是用于去除其他半导体制造工艺所使用的聚合物或者去除由其他半导体制造工艺所产生的聚合物的工艺。其他半导体制造工艺例如离子注入和等离子体蚀刻。聚合物可包含，例如，离子注入光刻胶和/或氟碳聚合物。常用于在前段制程(FEOL)中去除聚合物的一种类型的聚合物清洁工艺是硫酸-过氧化氢混合物(SPM)清洁工艺。

发明内容

根据发明的一些实施例，提供了一种用于去除聚合物的方法，所述方法包括：将水溶液施加到半导体工件上，所述半导体工件上布置有聚合物，其中，所述水溶液包括构造为响应于能量而生成活性自由基的能量接收器；以及对所述水溶液施加能量以在所述水溶液中生成所述活性自由基并去除所述聚合物。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种用于去除聚合物的处理工具，所述处理工具包括：化学输送器件，被构造为施加带有能量接收器的水溶液到半导体工件上，所述能量接收器被构造为响应于能量而生成活性自由基；以及能量输入器件，被构造为施加能量到所述能量接收器上，同时，所述化学输送器件施加所述水溶液到所述半导体工件上，以生成所述活性自由基。

根据本发明的又一些实施例，还提供了一种用于去除聚合物的方法，所述方法包括：执行半导体制造工艺以在半导体工件上形成聚合物；从臭氧化去离子水或过氧化氢生成具有羟基自由基的液体；和施加所述液体到所述半导体工件上以从所述半导体工件去除所述聚合物。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，可更好地理解本公开的各方面。应注意到，根据本行业中的标准惯例，各种部件未按比例绘制。实际上，为了简化说明，可以任意增加或减少各种部件的尺寸。

图1A-1C示出了使用活性自由基去除聚合物的方法的一些实施例的一系列截面图。

图2示出了图1A-1C的方法的一些实施例的流程图。

图3示出了用于生成带有活性自由基的蒸汽的处理工具的一些实施例的截面图。

图4A和4B示出了用于生成带有活性自由基的水溶液的处理工具的一些实施例的截面图。

图5-22示出了使用用于聚合物清洁的活性自由基制造鳍式场效晶体管(FinFET)的方法的一些实施例的一系列截面图和透视图。

图23示出了图5-22的方法的一些实施例的流程图。

具体实施方式

本公开提供了许多不同的实施例或示例，用于实现本公开的不同特征。下文描述了组件和布置的具体实例，以简化本公开。当然，这些仅仅是实例，并不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可包含第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，也可包含在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本公开可重复多个示例中的标号和/或字母。这种重复是出于简洁与清晰目的，其本身并不表示所论述的各种实施例和/或构造间存在关系。

此外，为了便于描述，本文使用空间相对术语，例如“低于”、“下面”、“下方”、“上面”、“上部”等来描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。空间相对术语旨在包含除附图所示的方向之外使用或操作中的器件的不同方向。该装置可调整为其他方向(旋转90度或者面向其他方向)，而其中所使用的空间相关叙词可做相应解释。

一些用于去除工件上的聚合物的硫酸-过氧化氢混合物(SPM)清洁工艺包括：在高温下将具有高硫酸浓度的硫酸溶液和过氧化氢溶液的混合物施加到聚合物上。例如，高温可超过100摄氏度，和/或例如，硫酸溶液中的高硫酸浓度以质量百分比(wt％)计可超过85％。高温和高硫酸浓度溶解或分离聚合物，且硫酸溶液和过氧化氢溶液发生反应以产生卡罗酸(例如，过氧单硫酸)。然后卡罗酸和/或过氧化氢与溶解的或分离的聚合物发生反应以氧化聚合物并将聚合物转化为水和二氧化碳。